[发明专利]一种红土型大坝的干湿循环效应分析方法

摘要

一种红土型大坝的干湿循环效应分析方法，本发明明确了不同影响因素下铅直向下的干湿循环作用对红土水分迁移特性及其微结构特性的影响，建立水分迁移过程中的迁移量、含水率、渗透系数、蒸发系数随时间和空间的变化关系；明确了不同影响因素下铅直向上的干湿循环作用对红土水分迁移特性及其微结构特性的影响，建立水分迁移过程中的迁移量、含水率、渗透系数、蒸发系数随时间和空间的变化关系；明确了不同影响因素下水平向的干湿循环作用对红土的水分迁移特性的影响，建立水分迁移过程中的迁移量、含水率、渗透系数、蒸发系数随时间和空间的变化关系；建立了求解干湿循环作用下红土中的水分迁移模型，并对比试验结果进行验证。

主权项

1.一种红土型大坝的干湿循环效应分析方法，包括增湿条件下红土的水分分析、脱湿条件下红土的水分分析和干湿循环条件下红土的水分，其特征在于：所述脱湿条件下红土的水分分析：铅直向下、水平X和水平Y三个不同的水分入渗方向，通过顶部积水下渗试验、水平向浸泡入渗试验及其对应的微结构试验，分析不同影响因素下增湿过程中红土试样在三个方向上的水分迁入特性及其微结构特性随迁入时间和土柱位置的变化，建立迁入过程中三个方向上水分的迁入量、储水量、出水量、出水时间、迁移速率、含水率和渗透系数等水分迁入参数与迁入时间和土柱位置之间的关系，用以模拟不同方向上水分在红土中的迁入情况；/n所述脱湿条件下红土的水分分析：将不同影响因素下增湿后的红土试样进行脱湿试验及其微结构试验，分析脱湿过程中红土试样在三个方向上水分的迁出特性及其微结构特性随迁出时间和土柱位置的变化，建立迁出过程中三个方向上水分的蒸发量、蒸发系数、迁出速率、含水率等水分迁出参数与迁出时间和土柱位置之间的关系，用以模拟不同方向上水分在红土中的迁出情况；/n所述干湿循环条件下红土的水分：1）含水率与各个影响因素之间的拟合关系，综合分析试验结果，采用数学处理方法，建立增湿、脱湿以及干湿循环条件下，水分迁移过程中的含水率或渗透系数或蒸发系数与干密度、含水率、温度、循环次数、时间、位置等影响因素之间的复相关关系，用以综合分析各个因素对水分迁移特性的影响；/n2）干湿循环下水分迁移模型的建立，以地下水动力学、饱和土理论以及非饱和土理论为基础，结合上面的迁移特性以及复相关关系，根据达西定律，建立渗透速度、渗透系数与位置关系，根据地下水运动的连续性方程：质量守恒原理，建立渗透速度与位置、时间的关系，根据非饱和土壤中水、汽、热耦合运移关系，建立干湿循环下的水分迁移模型，确定模型参数；/n（3）水分迁移模型的求解与结果分析，运用数学方法求解干湿循环下的水分迁移模型，研究不同影响因素下水分的迁移过程随时间、随空间的变化，并与试验结果进行对比分析。/n